中国足彩在线信息科学与工程学院孙耀杰、王瑜团队联合国网上海市电力公司高级技术专家张宇团队,历时十年研发光储联合系统,将光伏技术与储能设备巧妙结合,满足光储联合、离网控制、光储充一体等各式场景,为全球能源转型提供强有力支持。凭借环保+高效的双重优势,该成果如今已应用于全球40多个地区200多座站点,为千家万户提供稳定高效的绿色电力,并摘得工博会创新引领奖。
与传统“削峰填谷”用电模式不同,这个光储联合系统本质上是一个高度灵活的可调电源,通过源荷随动的跟随性控制实现精准的预测与调控,确保高效与低碳运行。同时,光储联合系统还创新使用了智能交互技术,实现自动识别和数据处理,便于应用在家庭、学校、工业等各种场景。
这一创新方案的实现充满挑战,其中最为关键的难点之一,就是对于电弧的诊断。经过长期基础研究和数据积累,他们起草了电弧保护的国家标准,这也成为事后智能光储系统能高效安全运行的核心。从当前文献来看,孙耀杰团队也是世界上第一个深入研究不同气象条件下直流电弧的团队。
在解决技术难点方面,团队还攻克了多变流器协同调控的难题。变流器是将光伏直流电转换为交流电的关键角色。当多个变流器同时工作时,如何保持电网主动支撑是个挑战。为此,他们开发了多项创新技术,如在非理想电网工况下的参数估计和环流抑制,这些技术显著提高了控制精度和响应速度。
在电池和系统安全方面,该设备能够通过时/频域信号采集,实现秒级电弧故障检测和报警。他们利用AI技术建立了储能电池热失控预警系统,实时检测电池温度和异常情况,实现分钟级预警并主动切除,确保系统安全。
多年科研工作中,孙耀杰始终践行“学术要为产业所用”的理念,认为“新工科”的发展离不开新一代人工智能技术和多学科融合,最终要解决社会面临的实际问题。
展望未来,孙耀杰为课题组制定了“AI for energy”的发展方向。在他看来,能源技术与人工智能技术的融合是解决未来能源变革的重要手段。智能光储系统接下来的发力创新点,一在于新型的电路拓扑的发明,二在于人工智能的深度应用。